Солнечные светильники – принцип работы, выбор для дома и не только

Содержание

принцип работы, выбор для дома и не только

Солнечный светильник – это техническое устройство, используемое для получения света, в котором источником электрической энергии, служит солнечная батарея.

Устройство и принцип работы

Содержание статьи

Принцип работы основан на получении электрического тока в фотоэлементах солнечной батареи, установленной в корпусе светильника.

Работа солнечной батареи осуществляется следующим образом:

  • Под воздействием солнечной энергии на панель, происходит следующее:
  1. в верхнем слое, образование дополнительных отрицательно заряженных электронов;
  2. в нижнем слое – образование «дырок», что обусловлено недостатком отрицательно заряженных частиц;
  • На границе слоев фотоэлемента, который изготавливается из кремния с добавлением фосфора (верхний слой) и бора (нижний слой), образуется «p — n переход», обуславливающий «p – n проводимость» устройства и соответственно разность потенциалов.
  • Под воздействием электрического поля, существующего в «p — n переходе», происходит разделение положительно и отрицательно заряженных частиц, которые начинают движение. Положительно заряженные частицы движутся в верхний слой, отрицательно заряженные – в нижний.
  • Образуется разность потенциалов и при подключении нагрузки – в цепи протекает электрический ток. 

Для того, чтобы солнечный светильник мог работать и излучать свет, в его конструкцию, кроме солнечной батареи, входят следующие элементы:

  • Аккумуляторная батарея, служит накопителем электрической энергии и является источником питания светильника в процессе его работы;
  • Источник света – светодиодная лампа или иная энергосберегающая лампа малой мощности, способная работать на постоянном токе и малом напряжении цепи питания;
  • Преобразователь напряжения – электронное устройство, контроллер, обеспечивающий повышение и преобразование напряжения, выдаваемого накопителем электрической энергии;
  • Элементы системы автоматики – датчики движения и освещенности.
  • Корпус светильника – определяет способ установки и монтажа устройства, его назначение и общую конструкцию.

Для сада

При разработке ландшафтного дизайна участка, создания дополнительного освещения сада, садовых дорожек и зон отдыха, широко используются источники света, в конструкции которых входит солнечная батарея, что обусловлено достоинствами таких устройств, это:

  1. Возможность создания автономной системы освещения, без прокладки кабелей и проводов.
  2. Безопасность устройств по воздействию на человека и окружающую среду.
  3. Мобильность, позволяющая выполнить перестановку в любую точку сада (участка), в зависимости от желания пользователя.
  4. Использование устройств позволяет экономить потребление электрической энергии от ее традиционных поставщиков (предприятия электрических сетей, службы энергосбыт).
  5. Большой выбор источников света (ламп, светодиодов), позволяет подобрать светильник по требуемой мощности и световому потоку.
  6. Разнообразие конструкций, различающих по способу установки, цвету и дизайну, позволяет воплотить в жизнь разнообразные замыслы по оформлению ландшафтного дизайна.

Наиболее широкое распространение, при освещении сада, получили светильники:

  • Устанавливаемые на стене или иной конструкции. При таком варианте установки, источники света служат для подсветки архитектурных форм и сооружений, освещают придомовое пространство. 
  • Парковые светильники – устанавливаются на различных конструкциях, могут быть выполнены в настенном и подвесном исполнении, устанавливаться на столбы и опоры. Используются для освещения территории парков и садов. 
  • Газонные светильники – могут быть выполнены в виде «светильник на ножке», во встраиваемом виде, когда монтаж выполняется непосредственно в поверхность садовой дорожки или газона. 

Солнечный светильник с выносной солнечной панелью

Конструктивной особенностью некоторых моделей, вне зависимости от способа их установки, может быть оснащение их выносной солнечной панелью.
В этом случае появляется возможность увеличить площадь приемной плоскости солнечной батареи, соответственно увеличиться ее мощность и способность поглощать солнечный свет.

Подобные конструкции, широко используются при устройстве освещения парков и иных территорий, где есть необходимость в значительной освещенности, а также при устройстве настенной подсветки элементов строений.

Конструктивно, настенный солнечный светильник, с выносной панелью, выглядит следующим образом: 

Для улицы

При создании системы наружного освещения улиц, также широко используются светильники, в которых источником электрической энергии служат солнечные лучи.
Принцип работы таких устройств, ничем не отличается от принципа работы светильников, используемых для освещения сада и придомовой территории. Единственное отличие – это мощность устройства, позволяющая освещать значительные пространства.

Уличные светильники монтируются на специальных опорах, которые в свою очередь устанавливаются на фундаменты (изготовленные из металла и пластика) или непосредственно в грунт (железобетонные) с последующим укреплением.

Конструктивно, это выглядит следующим образом: 

Для дома

Для освещения придомовой территории, обычно используются настенные светильники. На отечественном рынке представлен широкий ассортимент подобных устройств, поэтому всегда есть возможность выбрать нужную модель, удовлетворяющую предъявляемым к ней требованиям.

Корпус таких моделей может быть разнообразной формы и расцветки, а стекло (плафон) изготавливается из трех видов стекала, это: закаленное, структурированное и гладкое стекло.
Кроме этого, для освещения дома, солнечные светильники можно использовать для подсветки внутренних элементов (лестниц, коридоров и т. д.), встраиваемые в данные строительные конструкции. В этом случае, необходимо применять модели с выносной солнечной панелью.

С датчиком движения

Некоторые модели солнечных светильников оборудуются различными датчиками, позволяющими осуществлять работу в автоматическом режиме.

При установке датчика движения светильник работает в следующей последовательности:

  1. В дневное время, как в любой другой модели подобных устройств (с датчиком или без него), осуществляется зарядка аккумуляторной батареи.
  2. В состоянии покоя, нормальном режиме, цепь питания светодиодов разомкнута, светильник выключен.
  3. Когда в зону охвата датчика попадает движущийся предмет, датчик дает команду и электронное устройство (контроллер) замыкает цепь питания светодиодов, светильник зажигается.
  4. При выходе движущегося объекта из зоны действия датчика, цепь размыкается, светильник гаснет.

Для того, чтобы исключить включение подобных систем в работу в дневное время, светильники оборудуются фотореле, которое размыкает цепь включения светодиодов при достаточном уровне освещенности. Уровень освещенности может выставляться, в зависимости от потребности, или быть отключен полностью.

Некоторые модели светильников устроены так, что в нормальном режиме, в темное время суток, работают не на полную мощность, а полное включение осуществляется лишь при появлении в зоне деятельности датчика движения какого-либо движущегося объекта.

Как выбрать правильно

Для того, чтобы правильно выбрать солнечный светильник необходимо следовать критериями выбора, которыми являются:

  • Мощность светильника — зависит от количества светодиодов и соответственно характеризуется яркостью излучаемого света.
  • Способность работать на одной зарядке – зависит от емкости и напряжения аккумулятора.
  • Степень защиты– характеризует способность устройства к воздействию атмосферных явлений (вода, пыль, температура воздуха).
  • Конструкция и способ монтажа – определяют место установки и предназначение светильника.

Делаем своими руками

Имея начальные знания в электротехнике, а также умея работать с паяльником, можно изготовить солнечный светильник самостоятельно. В этом случае корпус может быть любым, все зависит от наличия материалов и фантазии изготовителя, а вот комплектующие, придется приобрести.

В соответствии со схемой, приведенной ниже, для изготовления подобного светильника потребуется:

  1. Резисторы, сопротивлением 47,0 – 56,0 Ом;
  2. Диод марки КД243А или 1N4001/7/ 1N4148;
  3. Транзистор КТ361Г или 2N3906;
  4. Печатная плата, которую необходимо изготовить самостоятельно;
  5. Светодиоды, суммарной мощностью до 3,0 Вт;
  6. Аккумулятор, емкостью 1500 мА*час и напряжением 3,7 В.
  7. Солнечная батарея, мощностью 2,0 Вт и напряжением 5,5 В. 

Для работы светильника в автоматическом режиме, можно в схему установить фотореле, а для полного отключения устройства, общий выключатель, удовлетворяющий характеристикам по току устройства и размерам выбранного корпуса.

Из приобретенных комплектующих, на изготовленной монтажной плате (можно и без нее) собирается электрическая схема. Все элементы помещаются в корпус, с таким расчетом, чтобы солнечные лучи имели возможность максимально возможное время освещать солнечную панель, а светодиоды освещали именно заданную плоскость поверхности.

alter220.ru

Солнечные светильники: современное решение, которое понравится всем (30 фото)

Ищем авторов для нашего сайта, которые ОЧЕНЬ хорошо разбираются в дизайне интерьеров.
Обращаться на почту [email protected]

05.10.2017

Автономные солнечные светильники с каждым днем становятся все популярнее. Оригинальные высокотехнологические решения делают нашу жизнь комфортнее, а бытовые нюансы проще и не навязчивее.
Светильники на солнечных батареях для дачи давно перестали быть чем-то уникальным и недоступным. Теперь они могут украсить собой экстерьер любого участка.

Сфера использования

Осветительные приборы на солнечных батарейках используются чаще всего в тех местах, где невозможно использовать проводной тип освещения. В некоторых ситуациях мобильные и миниатюрные приборы целесообразно использовать в роскошных ландшафтных интерьерах, где обилие проводов будет сильно ухудшать эстетические показатели.

Самые распространенные места для установки подобного освещения:

  • Ступени лестниц;
  • Дорожки в саду и во дворе;
  • Кромка бассейна;
  • Края фонтана;
  • Беседки;
  • Зоны отдыха;
  • Различные участки рельефа, которые отличаются резкими перепадами;
  • Альпийские горки;
  • Берега у искусственного пруда;
  • Зоны отдыха возле купели для бани или сауны;
  • Отдельные участки с растениями или цветущими кустарниками.

По сути, украсить участок можно как угодно. Солнечные светильники будут выполнять одновременно и декоративную функцию, и будут освещать в ночное время суток те участки, которые нуждаются в этом.

Преимущества

Подбирая самые оптимальные варианты освещения для частного сектора или дачного участка, всегда нужно соотносить количество плюсов и минусов того или иного оборудования, анализируя целесообразность применения самых актуальных вариантов. Пользоваться солнечными светильниками предпочитают экономные люди, которые используют подобное освещение исключительно с практичной целью.

Главные достоинства:

  1. Простой монтаж на участках любого уровня сложности;
  2. Потратиться необходимо всего лишь один раз, приобретая дачную «экипировку». Платить за электроэнергию в ходе эксплуатации ламп не нужно;
  3. Нет нужды обращаться к электрикам, прокладывать траншеи, портить внешний вид участка проводами;
  4. Исчезает надобность регулярной замены лампочек;
  5. Светодиодные светильники, лампы на солнечных батареях любого дизайна удобны в эксплуатации, легко поддаются чистке;
  6. Это идеальное приспособление для улиц. Лампа не теряет долгое время, ни своего эстетического наполнения, ни функционального потенциала, находясь даже очень длительное время под открытым небом;
  7. Любой светодиодный светильник на солнечных батареях сможет украсить ландшафтный дизайн дачного участка.

Стоит отметить, что уличное освещение поражает разнообразием видов, форм и дополнительными функциональными качествами. Практичные и эстетичные приборы прослужат максимально долго, несмотря на то, что условиях их эксплуатации бывают весьма экстремальными.

Недостатки

На фоне такого солидного перечня преимуществ недостатки кажутся совершенно мелкими и несущественными, однако и их стоит упомянуть. Уличные светильники на солнечных батареях совершенно не подлежат ремонту после радикальной поломки.

Аккумуляторы солнечных ламп по логике работают только от солнечной энергии. Пасмурная погода – время, когда необходимую энергию приборы получать не будут. Также есть великий риск того, что в холодную пору осветительные приспособления могут давать сбой на некоторое время, даже если на улице солнечно.

Особенности светильников и видовое разнообразие приборов

Большой ассортимент позволяет выбрать товар на свое усмотрение, с учетом собственной платежеспособности и вкусовых предпочтений. Чтобы сделать идеальную покупку, необходимо лишь своевременно расставить некоторые приоритеты и предварительно изучить видовое разнообразие товара.

По материалам, из которых изготавливаются лампы

Корпуса ламп изготавливаются из высококачественного пластика, стекла и даже дерева. Любой материал подготавливают к тому, что агрессивная среда улиц будет наносить вред покрытию. Чтобы защитить приборы и надолго сохранить их «свежесть», производители используют целый спектр особых составов для полноценной обработки товаров.

Для металла предпочтительней порошкообразная краска, для изделий из дерева – пропитки от гниения, защита от рассыпания полотен и «отпугиватель» грызунов. Пластик могут не обрабатывать вовсе, если материал сам по себе отменного качества.

Традиционный материал для изготовления плафонов – стекло:

  • Гладкие материалы, отличающиеся особо высокой пропускной способностью;
  • Рефлекторные варианты, которые не отражают прямые солнечные лучи. Подсветку данного типа чаще всего используют именно для пасмурной погоды;
  • Закаленное стекло, отличающееся особой прочностью, надежностью и отменными эксплуатационными характеристиками.

Стоит упомянуть тот факт, что светодиодные светильники с закаленным стеклом стоят не намного дороже других видов плафонов. Однако, именно данный тип материала наиболее предпочтителен для улицы и выгодный во всех отношениях.

По типу аккумуляторов

Садовые светильники на солнечных батареях могут оснащаться разными аккумуляторными установками. Самые распространенные виды:

  • Никель-кадмиевый – классический вариант;
  • Никель-металлогидридный — более дорогой аккумулятор. Отличаются более продолжительным сроком эксплуатации.

Для фотоэлектронных элементов модулей используют различные виды кремния: поликристаллические (как в самых дешевых батарейках), мультикристаллические (при правильной эксплуатации сможет прослужить больше года), монокристаллические батарейки (самый надежный вариант).

Светильники по типу размещения

Декоративные и функциональные качества одинаково важны для уличных осветительных приборов. По типу и характеру размещения лампы можно разделить на несколько глобальных категорий.

Настенные модели

Настенные приспособления являются самыми распространенными. Они часто применяются для освещения больших садов и парковых зон. Разместить их можно, где угодно. Главное условие: на прибор должен падать солнечный свет.

Если соблюдать это простое правило, полностью заряженная батарея способна отдавать световою энергию от 8 до 10 часов. Интенсивность света от момента наступления сумерек и до рассвета будет изменяться (излучения будут постепенно уменьшаться), однако этого будет достаточно, чтобы качественно освещать участок.

Газонные аналоги

Газонный светильник на солнечной батарее применяется для локального освещения газонных площадок. Обычно конструкции подобных приборов выглядят особо стильно и современно. Компактные и колоритные изделия при необходимости можно перенести на другой участок, изменить композицию «светового рисунка».

На момент стрижки газона, полива или обработки специфическими веществами приборы попросту убирают на время с площадки. Они не оснащены проводами, поэтому запутаться в дополнительных приспособлениях просто невозможно. Особое преимущество: они не «бьются» током.

Милыми симпатичными светильниками можно декорировать, как сам газон, так и отдельные фрагменты ландшафтного дизайна: кусты, цветы, дорожки, часть веранды и многие другие точки. Световой дизайн в ландшафтной композиции дачного участка или парковой зоны — это самое настоящее искусство. Всего пару фонариков способны привнести в вечерний экстерьер частных владений особую атмосферу красоты, волшебства, домашнего уюта и гармонии.

Если садовые осветительные приборы на солнечных батарейках были выбраны тщательно, вечерний вид дачного участка будет действительно эксклюзивным и роскошным. При покупке понравившихся ламп необходимо ознакомиться с сертификатами качества, которые должны сопровождать товары любого профиля и назначения. Соблюдение этого несложного правила сможет уберечь многих потенциальных покупателей от ошибок и проблем с осветительными приборами в будущем.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о